BP strebt einen Bullenmarkt an

Werbung

Unterstützt durch

Schicken Sie jedem Freund eine Geschichte

Als Abonnent haben Sie 10 Geschenkartikel jeden Monat zu geben. Jeder kann lesen, was Sie teilen.

Von Henry Fountain

HOUSTON – Wie die Leute von Baker Hughes sagen, ist ein Bohrstrang – Länge für Länge eines schmalen Rohrs, das sich kilometerweit in die Erde erstrecken kann – alles andere als eine starre Anordnung aus hochfestem Stahl. Es ähnelt eher einer nassen Nudel.

„Die Herausforderung besteht darin, es nicht zum Biegen zu bringen“, sagte Aravindh Kaniappan, Produktmanager bei Baker Hughes, einem Unternehmen für Bohrausrüstung und -dienstleistungen. „Es geht darum, dass es sich nicht verbiegt.“

Da ein Bohrgestängestrang zusammen mit dem rotierenden Bohrmeißel an seinem Schneidende dazu neigt, sich hin und her zu bewegen, benötigen Bohrer wichtige Informationen über den Standort eines Bohrlochs, während dieses gebohrt wird.

„Zuerst müssen Sie wissen, wo Sie sind“, sagte Herr Kaniappan. „Dann müssen Sie wissen, wo Sie stehen und wohin Sie gehen müssen.“

Der Bedarf an genauen Standortinformationen – in einer unterirdischen Umgebung, die die Satellitensignale des Global Positioning System nicht erreichen können – ist heute wichtiger denn je, da Öl- und Gasquellen tiefer gehen und komplexer werden und horizontal durch schmale Kohlenwasserstoffreservoirs oder parallel bestehende Bohrlöcher verlaufen .

Aber das trifft derzeit besonders auf den Golf von Mexiko zu, wo BP eine Entlastungsbohrung bohrt, um die außer Kontrolle geratene Quelle zu kreuzen, die seit April Öl ausspuckt.

Über den Entlastungsbrunnen wird schwerer Bohrschlamm und anschließend Zement in den beschädigten Brunnen gepumpt, um den Schwall dauerhaft zu stoppen. Aber zuerst muss es oder ein zweites Entlastungsbohrloch, das als Ersatz in der Nähe gebohrt wird, das Ziel erreichen – das Stahlmantelrohr des vorhandenen Bohrlochs, nur sieben Zoll im Durchmesser, mehr als 3 Meilen unter der Oberfläche des Golfs.

Die erste Entlastungsbohrung liegt derzeit etwa 20 Fuß horizontal und weniger als 1.000 Fuß vertikal vom Abfangpunkt entfernt. „Wir sind mit den Fortschritten, die wir gemacht haben, sehr zufrieden“, sagte Kent Wells, ein BP-Vizepräsident, der die Hilfsbohrungsbemühungen überwacht, kürzlich auf einer Pressekonferenz, änderte jedoch nicht den voraussichtlichen Fertigstellungstermin Anfang August.

Baker Hughes und andere Unternehmen helfen BP dabei, das Ziel zu erreichen, indem sie spezielle Techniken und Werkzeuge zur Messung und Vermessung der Entlastungsbohrungen während der Bohrung bereitstellen und sie in die richtige Richtung lenken.

Viele dieser Dienste – unterschiedlich beschrieben als „Messen während des Bohrens“, „Protokollieren während des Bohrens“ und „Richtungsbohren“ – werden in fast allen Bohrlöchern eingesetzt, und das schon seit Jahrzehnten. Aber die Techniken wurden im Laufe der Jahre verbessert und erweitert, unterstützt durch Fortschritte bei Sensoren und Verarbeitung.

Baker Hughes und Unternehmen wie Halliburton, Schlumberger und Vector Magnetics verwenden hochentwickelte Beschleunigungsmesser und Magnetometer, um die Neigung oder den Winkel sowie den Azimut oder die Kompassrichtung des Lochs zu bestimmen und die Daten als binäre Impulse im Bohrschlamm an das Bohrgerät zurückzusenden das durch das Bohrrohr zirkuliert. Wenn der Bohrmeißel vom Kurs abgekommen ist, kann er auf verschiedene Weise wieder auf Kurs gebracht werden. Eine davon ist der Einsatz von Druckkissen gegen das Bohrloch, um die Richtung des Bohrmeißels zu ändern.

Bei den Entlastungsbrunnen werden auch Magnetometer verwendet, um das Ziel zu lokalisieren, indem sie das elektromagnetische Feld erfassen, das durch einen elektrischen Strom erzeugt wird, der im Mantelrohr des außer Kontrolle geratenen Bohrlochs induziert wird. Die Entlastungsbrunnen werden dann immer näher an den Abfangpunkt herangeführt, der sich in einer Tiefe von fast 18.000 Fuß befindet.

Doch nicht nur Richtung und Standort, sondern auch Sensoren – hohle Rohre, die dünnen, glänzenden Torpedos ähneln, bis zu 30 Fuß lang und mit Sensoren und Prozessoren in präzise bearbeiteten Hohlräumen installiert sind – können Ölunternehmen dabei helfen, Gesteins- und Kohlenwasserstoffvorkommen, oft in der Realität, besser zu verstehen Zeit, während sie sie durchbohren.

„In den letzten fünf bis zehn Jahren hat sich die Technologie grundlegend verändert“, sagte Mattiass Schlecht, Vizepräsident für Bohrsysteme bei Baker Hughes. Werkzeuge messen die natürliche Gammastrahlung, die von Gesteinen emittiert wird, den elektrischen Widerstand aller darin enthaltenen Flüssigkeiten und sogar, durch eine Art inverses MRT-Gerät, die magnetische Resonanz der Kerne von Kohlenwasserstoffatomen.

Durch Gammamessungen kann festgestellt werden, ob der Bohrer durch Sand (der eher Kohlenwasserstoffe enthält) oder durch Schiefer bohrt. Widerstandsinformationen zeigen, ob die Formation Öl, Gas oder Wasser enthält. Und Kernresonanzdaten zeigen, wie leicht das Öl aus dem porösen Gestein herausfließt. „Wie viel dieser Flüssigkeit kann wirklich aus den Poren in das Bohrloch transportiert werden“, sagte Dr. Schlecht.

Stephen Prensky, ein Berater in Silver Spring, Maryland, der Trends in der Bohrtechnologie verfolgt, sagte, dass viele der Änderungen evolutionärer Natur seien und Verbesserungen bestehender Messungen unter Verwendung neuerer Elektronik erfolgten. Aber der Schritt hin zu mehr Echtzeit-Datenerfassung sei von entscheidender Bedeutung, sagte er, da Tiefsee- und andere komplexe Brunnen mehr als 100 Millionen US-Dollar kosten.

„Sie möchten so viele Informationen wie möglich haben, um sicherzustellen, dass Sie das bestmögliche Bohrloch bohren“, sagte Herr Prensky. „Echtzeitinformationen sind unter diesen Umständen unerlässlich.“

Aber auch in relativ einfachen Vertikalbrunnen sind Mess- und andere Daten von entscheidender Bedeutung. Geologen haben die verschiedenen Gesteinsformationen möglicherweise im Voraus auf der Grundlage seismischer Untersuchungen kartiert, aber die Formationen sind alles andere als homogen, sodass es wichtig sein kann, genau zu wissen, durch welche Art von Gestein sich die Bohrung gebohrt hat. Und beispielsweise darf ein Brunnen nicht über eine Pachtlinie hinausgehen.

Bohrer verirren sich ständig, wenn der Bohrer auf Taschen mit weicherem oder härterem Gestein trifft. „Direkt nach unten zu bohren bedeutet nicht unbedingt, dass man auch direkt nach unten bohrt“, sagte Scott Schmidt, President of Drilling and Evaluation Services bei Baker Hughes. „Das Gebiss will den Weg des geringsten Widerstands gehen.“

Bei jedem Bohrloch besteht ein Ziel darin, das Bohrloch glatt zu halten und alle Krümmungen allmählich zu gestalten, um das zu vermeiden, was Bohringenieure als „starke Abknickung“ bezeichnen.

„Sobald Sie dort einen Knick haben, wird es Ihnen für den Rest des Bohrlochs schaden“, sagte Dr. Schlecht. Es werde eine höhere Reibung für den Bohrstrang erzeugen, sagte er, und es schwieriger machen, das Futterrohr durch das Bohrloch zu befördern.

Vor Jahrzehnten wurden Bohrlochuntersuchungen erst durchgeführt, nachdem das Bohrgestänge aus dem Loch gezogen wurde, ein Vorgang, der je nach Tiefe einen Tag oder länger dauern konnte. Die Instrumente wurden an einem Draht herabgelassen, Messungen vorgenommen und die Instrumente wieder nach oben gebracht. (Einige der frühesten Geräte, sogenannte Single-Shot-Geräte, machten tatsächlich ein Foto einer tief im Loch abgesenkten Windrose; Bohrer mussten warten, bis der Film entwickelt war, um den Azimut zu bestimmen.)

Heutzutage sind die Hightech-Werkzeuge meist ein fester Bestandteil des Bohrstrangs und werden ganz am Ende zusammengebaut. Zusammen mit dem Bohrmeißel, möglicherweise einem schlammbetriebenen Motor zum Drehen und der Lenkausrüstung, bilden die Werkzeuge eine „Bodenlochbaugruppe“, die weit über 100 Fuß lang sein kann – und leicht mehrere Millionen Dollar wert ist, zumal der Bohrer normalerweise ein Bohrer ist besetzt mit synthetischen Diamanten.

Da die Werkzeuge Teil des Bohrstrangs sind, müssen sie hohl sein, damit der Bohrschlamm bis zum Bohrmeißel durchdringen kann, wo er für Schmierung und Kühlung sorgt und die Gesteinssplitter zurück zum Bohrgerät transportiert. Das erschwert die Arbeit des Werkzeugkonstrukteurs, da alle Sensoren, Siliziumchips und Netzteile in den Rohrwänden untergebracht werden müssen. In einem langen und niedrigen Gebäude in der Nähe des internationalen Flughafens von Houston, wo Baker Hughes seine Werkzeuge herstellt, führen Arbeiter regelmäßig extreme Bearbeitungsleistungen durch, wie das Bohren eines kleinen Lochs für Drähte durch eine 30 Fuß lange Rohrwand.

Allerdings können nicht alle Werkzeuge Daten liefern, während das Bohrloch gebohrt wird. Beschleunigungsmesser, winzige Siliziumgeräte, die die Schwerkraft entlang dreier Achsen messen, funktionieren am besten, wenn keine starken externen Vibrationen auftreten. Daher wird das Bohren normalerweise unterbrochen, um Messungen durchzuführen, obwohl das Bohrgestänge an Ort und Stelle bleibt.

Magnetometer funktionieren am besten, wenn keine magnetischen Störungen durch andere Stähle auftreten. Daher wurden in den frühen Phasen des Bohrens der Entlastungsbohrungen von BP „Ranging“-Läufe durchgeführt, um zu bestimmen, wie nah die Entlastungsbohrungen an der außer Kontrolle geratenen Bohrung waren, wobei das Bohrgestänge aus dem Bohrrohr herausgezogen wurde Loch und ein separates Magnetometer, das auf einem Draht abgesenkt ist. Ein Gerät schickte einen Strom in die Formation und induzierte einen Strom im Metallmantelrohr des außer Kontrolle geratenen Bohrlochs. Das Magnetometer erfasste das durch den induzierten Strom erzeugte Feld und die Software sortierte das Signal, um den Abstand zum Rohr zu bestimmen.

Bei späteren Messläufen verwendeten die Bohrer jedoch ein schnelleres System, bei dem der Bohrstrang nicht vollständig aus dem Bohrloch gezogen werden musste. Das System verfügt außerdem über einen Sensor direkt hinter der Bohrkrone, der Bohrarbeitern eine genauere Ablesung der wichtigsten Informationen ermöglicht: wo sich die eigentliche Bohrkrone im Verhältnis zum außer Kontrolle geratenen Bohrloch befindet.

Diese Magnetometer sind über einen Draht mit der Oberfläche verbunden, der viele Daten verarbeiten kann. Bei anderen Werkzeugen, die Teil des Bohrstrangs sind, werden die Daten jedoch normalerweise über Schlammimpulse an das Bohrgerät gesendet. Ein einfaches Ventil erhöht und senkt den Druck im Schlamm im Bohrstrang, und ein Sensor am Bohrgerät misst die kleinen Druckänderungen.

Da die Daten mit etwa 10 Bit pro Sekunde übertragen werden, dauert die Übertragung grundlegender Messdaten etwa 30 Sekunden, und das, obwohl ein Großteil der Daten in Prozessoren des Geräts verarbeitet wird.

Das ist nach modernen Maßstäben eisig langsam, aber wie Herr Kaniappan es beschreibt, immer noch eine bemerkenswerte Leistung, um die kleinen Druckänderungen, aus denen das Signal besteht, vom gesamten Hintergrundrauschen zu unterscheiden. „Es ist erstaunlich, welche Technologie wir haben“, sagte er.

Ein Artikel vom Dienstag über das Graben von Hilfsbrunnen, um das Ölleck im Golf von Mexiko abzufangen und zu stopfen, bezog sich fälschlicherweise auf die Natur von Felsformationen. Sie sind „weit davon entfernt, homogen“ und nicht weit von „heterogen“ zu sein.

Wie wir mit Korrekturen umgehen

Werbung